河北师大附中高考物理第一轮复习牛顿运动定律精品课件专题九 结合图像分析计算.ppt

第三章牛顿运动定律 河北师大附中李喜昌 专题九结合图像分析计算 图像能形象地表达物理规律 能直观地叙述物理过程 并鲜明的表示物理量间的函数关系 图像在用物理解题中的应用 首先应明确所给的图象是什么图象 即认清图象中横 纵轴所代表的物理量及它们的 函数关系 其次要清楚的理解图象中的 点 线 斜率 截距 面积 的物理意义 点 图线上的每一个点对应研究对象的一个状态 线 表示研究对象的变化过程和规律 斜率 表示横 纵坐标上两物理量的比值 面积 表示横 纵坐标上两物理量的 成绩 截距 表示横 纵坐标两物理量在 边界 条件下的物理量的大小 图象问题解法指导 1 从图象中获取有效信息 把握物理量间的依赖关系 如从振动图象中读出周期 t 振幅 a 某一时刻的位移 x 及振动方向 能由某一段时间内位移 x 的变化判断恢复力 f 等量的变化 2 由图象展现物理情境 找准各段图线对应的物理过程 挖掘 起点 终点 拐点 等隐含条件 如由s t图象和v t图象判断物体的运动情况 由感应电流i t图象判断导体线圈在磁场中的运动情况 3 由提供的物理情境画相应的图象 利用物理图象 增强对物理过程的理解 再对物理过程进行定性分析 如 波动中 若知道某质点的位移及振动方向画出该时刻的波动图象 以知导体线圈在磁场中的运动情况 画出相应的i t图象 等 4 对图像进行转换 如由波动图象画出波动图中某质点的振动图象等 物理图象解题的优点 图象解法不仅思路清晰 而且在很多情况下可使解题过程得到简化 起到比解析法更巧妙 更灵活的独特效果 在有些情况下运用解析法可能无能为力 但是图象法可能会使你豁然开朗 物理过程可以用文字表述 也可用数学式表述 还可以用物理图象描述 从物理图象可以更直观地观察出物理过程的动态特征 诚然 不是所有过程都可以用物理图象进行描述的 然而如果能够用物理图象描述 一般说来总是有直观 容易理解的特征 利用图象描述物理过程一般包括两个方面 将物理过程描述成物理图象与从物理图象分析物理过程 运用图像处理物理实验数据是物理实验中常用的一种方法 这是因为它除了具有简明 直观 便于比较和减少偶然误差的特点之外 另外还可以有图像求解第三个相关物理量 运用图像求出的相关物理量也具有误差小的特点 1 利用图象解题可使解题过程更简化 思路更清晰 2 利用图象描述物理过程更直观 3 利用物理图象分析物理实验 1 如图是电梯上升的v t图线 若电梯质量为100kg 则承受电梯的钢绳所受的拉力在0 2s 2 6s 6 9s之间分别为多大 解 在0 2s内 电梯匀加速上升 其加速度 根据牛顿第二定律 解出钢绳所受的拉力 在2 6s内 电梯匀速上升 钢绳拉力 在6 9s内 电梯匀减速上升 其加速度 根据牛顿第二定律 解出钢绳所受的拉力 2 一物体沿斜面向上以12m s的初速度开始滑动 它沿斜面运动的v t图像如图所示 则斜面的倾角以及斜面与物体间的动摩擦因数分别为多少 解 物块沿斜面向上做匀减速运动 物块沿斜面向下做匀加速运动 联立 两式解出 3 如图所示 a b两条直线是在a b两地分别用竖直向上的力f拉质量分别为ma和mb的两个物体得出的加速度a与力f之间的关系图线 分析图线可知 比较两地的重力加速度 有ga gb 比较两物体的质量 有mamba b c d b 根据牛顿第二定律 4 物体a b都静止在同一水平面上 它们的质量分别为ma mb 与水平面间的动摩擦因数分别为 a b 用平行于水平面的拉力f拉物体a b 所得加速度a与拉力f的关系图线分别如图中的a b 则可知 a a b mambc 可能ma mbd a b ma mb a 根据牛顿第二定律 5 水平地面上有一质量为m 4 0kg的物体 在水平拉力f的作用下由静止开始运动 当t 10s后拉力的大小减为f 3 该物体的v t图像如图所示 g取10m s2 求 物体受到的水平拉力f多大 物体与地面间的动摩擦因数 解 在0 10s内 物体做初速度为零的匀加速运动 在10 30s内 物体做匀减速运动 联立 式解出 6 放在水平地面上的一物块 受到方向不变的水平推力的作用 推力f的大小与时间t的关系和物快速度v与时间t的关系如图所示 取重力加速度g 10m s2 由图线可以求得物块的的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数 分别为a m 0 5kg 0 2b m 1 5kg 2 15c m 0 5kg 0 4d m 1kg 0 2 c 解 在2 4s内 物体做初速度为零的匀加速运动 在4 6s内 物体做匀速运动 联立 式解出 7 在粗糙的水平面上放有一质量为2kg的物体 在水平力f的作用下 从静止开始做加速度为2m s2的匀加速直线运动 物体与水平面间动摩擦因数为0 2 g 10m s2 则图所描绘的物体运动和受力情况的图线中正确的有 bd 8 质量为0 8kg的物体在一水平面上运动 如图所示的两条直线分别表示物体受到水平拉力作用和不受拉力作用的v t图线 则图线b与上述的 状态相符 该物体所受到的拉力是 n 受到水平拉力 1 8 9 在光滑的水平面上有一个静止的物体 质量为m 2kg 若以大小为f1 3n的水平恒力推这一物体 作用时间t 4s后 换成与f1方向相反的水平恒力f2推这一物体 恒力的大小为f2 6n 作用时间也为t 4s 求 物体最终的速度 f2作用4s时离